Die richtigen Gene
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Polyploide Pflanzen entwickeln größere Blätter, Früchte und Blüten. Zudem tolerieren sie Trockenheit, Kälte und Salzgehalt besser, sind widerstandsfähiger und können sich schneller anpassen. So sind sie beispielsweise dazu in der Lage, ihr Verbreitungsgebiet zu erweitern oder zu verlagern. All dies ist dadurch bedingt, dass sie mehr als zwei Chromosomensätze besitzen. Diese Pflanzen treten vermehrt mit zunehmender Entfernung vom Äquator auf.
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Begriffserklärungen
Genom = einfacher Chromosomensatz einer Zelle (Erbmasse)
Transekte = ein Satz von Mess- oder Beobachtungspunkten entlang einer geraden Linie
diploid = einen doppelten Chromosomensatz aufweisend -
Mithilfe der Durchflusszytometrie, einer Methode zur Quantifizierung der DNA-Menge im Zellkern, wollte man für mehrere zehntausend Individuen von Blütenpflanzen bestimmen, wie viele Chromosomensätze sie besitzen. Die Proben wurden in 100 gleichmäßig über die Ostalpen verteilten Höhentransekten gesammelt. Diese Transekte erstreckten sich von 550 Meter unterhalb bis 550 Meter oberhalb der Baumgrenze. Anhand dieser Daten untersuchten die Forscher, ob die Häufigkeit polyploider Pflanzen mit zunehmender Höhe und/oder mit zunehmender Entfernung vom nächsten Gletscherrefugium zunimmt.
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Teresa Zeni: War als Forscherin an der Studie beteiligt. Foto: XTeresa Zeni berichtet von den Ergebnissen ihrer ersten Analysen. „Peter Schönswetter war Leiter der Studie und hat einen Antrag an den österreichischen Wissenschaftsfonds gestellt, durch dessen Finanzierung das Projekt ermöglicht wurde. Während unserer Forschung wurden bei verschiedenen Pflanzenarten bisher unbekannte Varianten in der Anzahl der Chromosomensätze gefunden. Das ist ein oft übersehener Aspekt der biologischen Vielfalt. Eine vorläufige Analyse der Höhenverteilung hat einen unerwarteten Trend ergeben. Zuerst haben wir erwartet, dass die Häufigkeit von Polyploiden mit der Höhe zunimmt, doch wir stellten fest, dass sie sich vorwiegend auf den mittleren Höhen unterhalb der Baumgrenze befinden. Alle Analysen sind jedoch vorläufig, wir planen noch weitere Faktoren einzubeziehen. In der Kulturgeschichte wurden durch Kreuzungen bereits Genomverdopplungen erreicht. Beispielsweise bildeten Baumwolle und Erdbeeren größere Blätter und Organe. Durch die Genomverdopplung sind polyploide Pflanzen aber nicht mehr in der Lage, sich mit diploiden Vorfahren zu kreuzen. Diese reproduktive Barriere führt potenziell zur Entstehung neuer Arten. Da es sich hierbei jedoch um längerfristige Prozesse handelt, ist es schwer, das genau zu beurteilen.“
